DE4325770A1 - Verfahren zur Herstellung eines Kurbelgehäuses einer Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines insbesondere aus Leichtmetall bestehenden Kurbelgehäuses einer Brennkraftmaschine entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Insbesondere bei Brennkraftmaschinen mit V-förmig angeordne­ ten Zylinderbänken tritt durch die Gaskräfte in Verbindung mit der umlaufenden Massenkraft eine Querbeanspruchung der Lagerdeckel auf, die zu einer Zugbelastung des Lagerstuhles in der Übergangszone von der Grundfläche auf die beiden Seitenflächen führt. Dadurch kann es in diesen Übergangszo­ nen insbesondere bei den hochbelasteten Hauptlagern zur Bildung von Rissen kommen. Um dies zu vermeiden, ist es bekannt (DE-OS 36 32 072), zumindest die Hauptlagerdeckel außer durch senkrecht zur Grundfläche des Lagerstuhls ver­ laufende Schrauben auch noch durch eine Querverschraubung in dem Lagerstuhl zu fixieren. Dadurch wird der Zugspannung eine Druckspannung überlagert, die verhindert, daß es in den genannten Übergangszonen zu einer Rißbildung kommt. Kurbel­ gehäuse aus einer Leichtmetall-Legierung sind in dieser Hinsicht besonders gefährdet. Abgesehen von dem Aufwand, den die zusätzlichen Querverschraubungen darstellen, bilden diese Querverschraubungen eine akustische Brücke von der Kurbelwelle zu den Seitenwänden des Kurbelgehäuse, durch die Kurbelwellen-Schwingungen, hervorgerufen durch Zündschläge bzw. rapide Veränderungen der Kurbelwellen-Verlagerungsbah­ nen in den Hauptlagern, auf die Seitenwände des Kurbelgehäu­ ses übertragen werden, welche wie Resonanzböden wirken und zu hammerschlagartigen Geräuschabstrahlungen angeregt werden die bei einer Fahrzeug-Brennkraftmaschine im Fahrzeuginnenraum auf unangenehme Weise hörbar sind.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zu schaffen, mit dem die vorstehend beschriebene Rißbildung in den Über­ gangszonen von der Grundfläche auf die beiden Seitenflächen der Lagerstühle vermieden wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, daß nach dem Gießen den Kurbelgehäuses, und bei einem Leichtmetall-Kur­ belgehäuse gegebenenfalls nach einer Warmauslagerung bei, einzelnen oder allen Lagerstühlen die Übergangszonen von der Grundfläche auf die beiden Seitenflächen umgeschmolzen wer­ den. Dadurch wird in diesen Übergangszonen eine Druckspan­ nung eingebracht, die der durch den Lagerdeckel in der vor­ her beschriebenen Weise übertragenen Zugspannung entgegen­ wirkt, so daß das Entstehen von Rissen in diesen Zonen ver­ mieden ist. Gleichzeitig werden in diesem Bereich beim Gie­ ßen entstandene Lunker oder sonstige Fehlstellen beseitigt. Das Umschmelzen kann mit oder ohne Zusatzwerkstoff erfolgen.

Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung wird die ge­ stellte Aufgabe bei einem Kurbelgehäuse aus einer übereutek­ tischen Leichtmetall-Legierung dadurch gelöst, daß in die genannten Übergangszonen eine im eutektischen Bereich lie­ gende Leichtmetall-Legierung eingeschmolzen wird, wodurch die Dauerfestigkeit in diesen Zonen gesteigert wird. Auch mit dieser Maßnahme werden beim Gießen eventuell entstehende Lunker oder sonstige Fehlerstellen beseitigt.

Die gestellte Aufgabe wird nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung dadurch gelöst, daß in den genannten Übergangszo­ nen eine Kehlnut vorgesehen wird, die durch Auftragsschwei­ ßen mit einer zähfesten Leichtmetall-Legierung gefüllt wird, welche weniger zu Kehlrissen neigt.

Schließlich kann nach jedem der vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahrensschritte eine Verdichtung der Umschmelz-, Einschmelz- oder Auftragsschweißzonen durch Rollen, Drücken oder Hämmern erfolgen. Dadurch wird zusätz­ lich eine Druckspannung in den Übergangszonen aufgebaut, durch die die Festigkeit gesteigert und die Gefahr einer Rißbildung verringert wird.

Selbstverständlich werden die vorgeschlagenen Verfahren vorzugsweise nur bei denjenigen Lagerstühlen angewandt, die rißgefährdet sind.

In der Zeichnung ist das untere Teil eines Kurbelgehäuse im Bereich eines Lagerstuhls eines Kurbelwellen-Hauptlagers im Schnitt dargestellt.

Mit 1 ist ein Teil eines aus Leichtmetall bestehenden Kur­ belgehäuses einer Brennkraftmaschine mit V-förmig angeordne­ ten Zylinderbänken bezeichnet. An das Kurbelgehäuse 1 sind zur Lagerung der Kurbelwelle 2 Lagerstühle 3 angeformt, die jeweils eine Grundfläche 4 aufweisen, die als Auflagefläche für einen Lagerstuhl 5 dient, der mit senkrecht zur Lager­ fläche 4 angeordneten Schrauben 6 an dem Lagerstuhl 3 ange­ schraubt ist. Der Lagerstuhl 3 hat seitliche Fortsätze 7, deren Seitenflächen 8 im wesentlichen senkrecht zur Grund­ fläche 4 verlaufen und den Lagerdeckel 5 umgreifen. Durch die bei einem V-Motor schräg auf den Lagerdeckel 5 wirkenden Gaskräfte sowie durch die umlaufenden Massenkräfte wird die Übergangszone 9 von der Grundfläche 4 auf die Seitenflächen 8, die in der Zeichnung enger schraffiert dargestellt ist, Zugbeanspruchungen ausgesetzt, die zu Rissen führen können. Diese Gefahr besteht insbesondere bei den Hauptlagerstühlen an den Enden der Kurbelwelle.

Um die Entstehung derartiger Risse zu vermeiden, werden die Übergangszonen 9 umgeschmolzen. Dadurch wird in diesen Zonen eine Druckspannung aufgebaut, die der von dem Lagerdeckel 5 ausgeübten Zugspannung entgegenwirkt.

Besteht das Kurbelgehäuse 1 aus einer übereutektischen Leichtmetall-Legierung, so kann in die Übergangszone 9 auch eine im eutektischen Bereich liegende Leichtmetall-Legierung eingeschmolzen werden.

Um die Gefahr einer Entstehung von Rissen in den Übergangs­ zonen 9 zu verringern, ist es bekannt, in den Übergangszonen jeweils eine Kehlnut 10 vorzusehen. Diese Kehlnut 10 kann durch Auftragsschweißen mit einer zähfesten Leichtmetall-Le­ gierung gefüllt werden. Auch dadurch läßt sich das Entstehen der genannten Risse wirksam vermeiden.

In jedem Fall ist es zweckmäßig, die Umschmelz-, Einschmelz- oder Auftragsschweißzonen durch Rollen, Drücken oder Hämmern zu verdichten.

Claims (4)

1. Verfahren zur Herstellung eines insbesondere aus Leicht­ metall bestehenden Kurbelgehäuses einer Brennkraftmaschi­ ne, mit zur Lagerung der Kurbelwelle dienenden, angeform­ ten Lagerstühlen, die jeweils eine als Auflagefläche für einen Lagerdeckel dienende Grundfläche und zwei im we­ sentlichen senkrecht zur Grundfläche verlaufende, den La­ gerdeckel umgreifende Seitenflächen aufweist, dadurch ge­ kennzeichnet, daß nach dem Gießen des Kurbelgehäuses und gegebenenfalls nach einer Wärmeauslagerung bei einzelnen oder allen Lagerstühlen die Übergangszonen von der Grund­ fläche auf die beiden Seitenflächen des Lagerstuhles um­ geschmolzen werden.

2. Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zur Her­ stellung eines aus einer übereutektischen Leichtmetall- Legierung bestehenden Kurbelgehäuses, dadurch gekenn­ zeichnet, daß nach dem Gießen des Kurbelgehäuses und ge­ gebenenfalls nach einer Warmauslagerung bei einzelnen oder allen Lagerstühlen in die Übergangszonen von der Grundfläche auf die beiden seitenflächen des Lagerstuhles eine im eutektischen Bereich liegende Leichtmetall- Legierung eingeschmolzen wird.

3. Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einzelnen oder allen Lagerstühlen in den Übergangszonen von der Grundfläche auf die beiden Seitenflächen des Lagerstuhles jeweils eine Kehlnut vor­ gesehen wird, die durch Auftragsschweißen mit einer zäh­ festen Leichtmetall-Legierung gefüllt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Umschmelz-, Einschmelz- oder Auf­ tragsschweißzonen durch Rollen, Drücken und/oder Hämmern verdichtet werden.